Исследовательские работы детей

                   Тайны живого

Шестьдесят лет назад, в 1943 г., Фармакологический комитет Минздрава СССР разрешил медицинское 

применение нового отечественного препарата - пенициллина, а в октябре 1944 г. первая его партия уже поступила в военные госпитали. Поэтому есть повод рассказать о не совсем обычной "пенициллиновой эпопее".

    Плесень появилась на Земле 200 миллионов лет назад. Она убивает и спасает от смерти. Ее называют «хлебом дьявола» и «плевком бога». Она сказочно красива, но вызывает отвращение. Она вездесуща и неистребима, и сопровождает человека от рождения до смерти. Возможно, именно она является хранительницей жизни на Земле, но способна превратиться в «чуму XXI века».

   И мы даже не предполагаем, какие древние тайны и скрытые силы таит в себе эта проклятая и благословенная… плесень! Мы сталкиваемся с ней постоянно, но либо не замечаем, либо избавляемся от нее. Человек слишком самонадеянно считает тебя хозяином на Земле, на самом деле мир принадлежит плесени. И если она захочет вытеснить человека из своей зоны обитания, она это сделает…

   Появление антибиотиков связывают с появлением пенициллина. И напрасно.
Великий Л.Пастер неоднократно наблюдал губящее воздействие одних микроорганизмов на другие и предсказал этой борьбе большое будущее. И не только Пастер. В 1889 г. французский микробиолог Вьюмен, собрав все случаи взаимовлияния микробов, растений и микробов, сформулировал важное положение: "Когда одно живое тело оказывает на расстоянии разрушительное действие на другое за счет выделяемых им химических веществ, то можно сказать, что происходит антибиоз (греч. anti - против и bios - жизнь)". Отсюда и пошло название "антибиотики".

     Средневековые алхимики искали «философский камень», а находили иногда лекарства, спасающие жизнь человека.
За последние 100 лет людям удалось победить многие болезни и значительно увеличить среднюю продолжительность жизни. Целый ряд открытий и изобретений в области химии и медицины по праву можно было бы отнести к числу наиболее значимых событий ушедшего века. Взять хотя бы появление первых кровезаменителей или открытие структуры ДНК. Но, по мнению самих медиков, именно пенициллин стал главным медицинским, химическим и биологическим открытием ХХ в.
Сегодня невозможно представить нашу жизнь без антибиотиков, помогающих бороться с большинством инфекционных заболеваний. А в начале века, когда мир еще не был потрясен двумя мировыми войнами и множеством кровопролитных революций, ужасных трагедий и катастроф, главной причиной смертности были именно разнообразные и непобедимые в то время инфекции.
 Британский  исследователь Александр Флеминг, заметивший в 1928 г., что плесень способна убивать бактерии, положил начало совершенно новому научному направлению. Открытие пенициллина ознаменовало новую эру в медицине – эру антибиотиков. Однако не известно, наступила бы она или нет, если бы не ряд случайностей в жизни самого Флеминга.
В 1906 г. студент-медик попал в отделение клинической микробиологии больницы Сент-Мери в Лондоне, где и провел всю свою жизнь. В 1922 г. неожиданно даже для самого себя он открыл лизоцим – вещество, благодаря которому уничтожаются бактерии в нашем организме. Спустя шесть лет так же случайно был открыт и пенициллин: ветер рассеял культуру плесневых грибков по специальным чашкам, где Флеминг выращивал чистые культуры микробов. Заметив, что в некоторых местах микробы погибли, он стал проводить уже целенаправленные эксперименты.
     Интересно, что учитель Флеминга и практически все его коллеги крайне отрицательно относились к продолжению работы над пенициллином. По их мнению, это не укладывалось в распространенную концепцию того времени: главное – укрепление иммунитета, а не химическая война с микробами. Вероятно, поэтому на протяжении нескольких лет открытие пенициллина оставалось незамеченным учеными мужами всего мира. Но сам Флеминг продолжал собирать материалы и работал над своим открытием. Оно было интересным лично для него, и он не очень-то торопился предлагать свой метод борьбы с инфекциями в клиники.
     До 1942 г. он доводил препарат до должных кондиций. Член союза художников, Флеминг умудрялся не только изучать воздействие пенициллина на различные функции организма, но и использовал его в своих… произведениях. Рисуя картины, орнаменты и узоры, он использовал не краски, как другие художники, а микробы, рассеивая их на специальное вещество, разлитое по картону. Каждый вид микробов имеет свой собственный, как правило, очень яркий цвет – зеленый, синий, желтый, алый и т. д. Это и были краски оригинального художника Александра Флеминга. Микробы, однако, не зная о творческих замыслах автора, переползали на соседние территории и портили цветовую гамму. Чтобы держать нарушителей в рамках, Флеминг проводил границы между цветами пенициллином, убивающим микробы.
     Только в 1943 г. чудо-лекарство стали использовать по назначению, начав в США в самый разгар второй мировой войны его промышленное производство. В 1944 г. профессор Флеминг получил титул баронета и стал именоваться сэр Александр. В 1945 г. он стал лауреатом Нобелевской премии и получил признание научных обществ, университетов, правительств, а также монархов, многих тысяч больных и их родственников.
      Интересно, что практически одновременно с открытием пенициллина Флемингом русский биолог З. В. Ермольева также получила первые образцы этого препарата (1942). Причем весь путь получения первого антибиотика она прошла без помощи зарубежных коллег. Некоторое время информация была засекречена – об этом стало известно лишь спустя годы.
Сегодня в лондонском соборе Св. Павла среди грандиозных надгробий Нельсона, Веллингтона и других на стене висит скромная табличка: «Помяните Александра Флеминга, изобретателя пенициллина, чей прах покоится здесь».
      Изобретение пенициллина и широкое признание его лечебных свойств ускорили открытие и введение в лечебную практику других антибиотиков. Но до сих пор они не могут сравниться с уникальностью пенициллина. В некоторых государствах не так давно после открытия совершенно новых поколений антибиотиков пробовали было полностью отказаться от использования пенициллина как якобы устаревшего препарата. Но очень скоро пришлось убедиться в том, что микроорганизмы наиболее чувствительны именно к самому первому антибиотику. Во всем мире он так и не потерял своего огромного значения.
     Пенициллин по-прежнему считается одним из самых малотоксичных биологически активных веществ. По мнению специалистов, только чудо, равнозначное изобретению пенициллина, способно потеснить его в мире антибиотиков.

                                                   Открытие.

     Из коридора через приоткрытую в маленькую, тесную лабораторию дверь можно было видеть доктора Александра Флеминга, суетившегося в тесном, заставленном множеством вещей помещении. Вот он переставляет с места на место чашки Петри, тщательно осматривает их и сортирует по каким-то, одному ему известным, признакам. Ему необходимо написать для учебника бактериологии главу о стрептококках. Для этого ему надо провести ряд опытов на многочисленных колониях этих микробов. Он наполняет чашки Петри агар-агаром, который остывая образует на дне чашек гладкую пленку; на нее он садит культуру бактерий. В этой превосходной питательной среде, при соответствующей температуре бактерии развиваются и образуют крупные колонии, похожие на разветвленные комки янтарного цвета. В лаборатории Флеминга его ужаснейшим врагом была плесень.      Обыкновенная зеленовато-серая плесень, которая берется неведомо откуда во влажных углах плохо проветриваемых помеще­ний, покрывает несвежие продовольственные продукты, если их плохо хранят. Плесень — это не что иное, как микроскопический грибок, возникающий из еще меньших зародышей, тысячи которых носятся в воздухе. Как только зародыши попадают в благоприятную для них среду, начинают очень быстро разрастаться. Флеминг не раз, поднимая крышку чашки Петри, с досадой убеждался, что культуры стрептококков загрязнены плесенью. И действительно, в лаборатории достаточно было оставить чашку Петри на несколько часов без крышки, как весь питательный слой покрывался плесенью. Немалых трудов стоила Флемингу борьба с нежелательными примесями то на одной, то на другой чашке. Однажды, на одной из чашек      Флеминг увидел странное явление и долго присматривался к нему. Как бывало уже не раз, чашку покрывала плесень, но в отличие от других чашек здесь вокруг колонии бактерий образовалась небольшая круглая лысинка. Возникало впечатление, что бактерии не размножались вокруг плесени, хотя на остальной поверхности агар-агара, на некотором расстоянии от плесени, бактерии разрослись, притом довольно сильно. „Случайность, или закономерность?" — задумался Флеминг. Чтобы ответить на этот вопрос,   Флеминг поместил небольшое количество плесени в пробирку с питательным бульоном: он хотел прежде все­го сохранить странную плесень. А чашку с плесенью он поставил на письменном столе среди других, интересных образцов. Тогда он и не думал, что эта чашка будет его самым драгоценным сокровищем и, что в ней он найдет решение проблемы, которой посвятил всю жизнь. Из микроскопического кусочка плесени   Флеминг получил большую колонию. Потом он помещал часть этой плесени на чашки, где культивировал разные бактерии. Оказалось, что некоторые виды бактерий прекрасно уживаются с плесенью, но стрептококки и стафилококки в присутствии плесени не развивались. Многочисленные прежде опыты с размножением вредоносных бактерий показали, что некоторые из них способны уничтожать других и не допускают их развития в общей среде. Это явление было названо „антибиозом" от греческого „анти" — против и „биос" — жизнь. Работая над нахождением дей­ственного противомикробного средства, Флеминг об этом прекрасно знал. У него не было никаких сомнений, что на чашке с таинственной плесенью он встретился с явлением антибиоза. Он начал тщательно исследовать плесень. Спустя некоторое время ему удалось даже выделить из плесени противомикробное вещество. Поскольку плесень, с которой он имел дело, носила видовое латинское название Penicilium notatum полученное вещество он назвал пенициллином. Таким образом, в 1929 году, в лаборатории лондонской больницы св. Марии родился хорошо известный нам пенициллин. Предварительные испытания вещества на подопытных животных показали, что даже при инъекции в кровь оно не приносит вреда, и одновременно в слабых растворах прекрасно подавляет стрептококки и стафилококки. Ассистент Флеминга, доктор Стюарт Греддок, заболевший гнойным воспалением так называемой гайморовой полости, был первым человеком, который решился принять давку пенициллина. Ему ввели в полость небольшое количество вытяжки из плесени, и уже через три часа можно было убедиться, что состояние его здоровья значительно улучшилось. Было ясно, что Флеминг выиграл крупное сражение с бактериями. Но война человечества с микробами еще не закончилась: необходимо было разработать промышленные методы производства пенициллина. Над этой проблемой Флеминг работал больше двух лет, но успеха не добился. Этим и объясняется факт, что первая статья с донесением о противомикробных свойствах пенициллина была написана Флемингом спустя три года после окончания опытов по его практическому применению. Безуспешны были и попытки промышленного производства пенициллина, осуществленные другими исследователями. Но вот в середине 1939 года два ученых из Оксфорда: врач Эдуард Говард Фрей и химик Дж. Эрнест Чейн взялись за это дело. После двух лет разочарований и поражений им удалось получить несколько граммов коричневого порошка, который уже можно было испытать на 117 людях. Это был хотя и не совсем чистый, но достаточно качественный кристаллический пенициллин. Первые инъекции нового средства были сделаны человеку 12 февраля 1941 года. Один из лондонских полицейских во время бритья порезался бритвой. Развилось заражение крови.

Первый укол пенициллина сделали умирающему пациенту. Состояние больного сразу улучшилось. Но пенициллина было слишком мало, запас его быстро иссяк. Болезнь возобновилась, и пациент умер. Несмотря на это, наука торжествовала, так как было убедительно доказано, что пенициллин прекрасно действует против заражения крови. Через несколько месяцев ученым удалось накопить такое количество пенициллина которого могло с избытком хватить для спасения человеческой жизни. Счастливцем был пятнадцатилетний мальчик, больной заражением крови, которое не поддавалось лечению. Это был первый человек, которому пенициллин спас жизнь. В это время весь мир уже три года был охвачен пожаром войны. От заражения крови и гангрены гибли тысячи раненых. Требовалось огромное количество пенициллина. Фрей выехал в Соединенные Штаты Америки, где ему удалось заинтересовать производством пенициллина правительство и крупные промышленные концерны. В производство пенициллина были вложены миллионы долларов, что позволило начать продукцию этого лекарства в крупных масштабах. Союзные армии располагали под конец войны таким количеством пенициллина, которое позволило широко применять его во многих госпиталях. Однако еще в первые послевоенные годы пенициллина было немного и стоил он чрезвычайно дорого. Но вскоре метод производства был усовершенствован, и примерно с 1952 года дешевый пенициллин стал применяться повсеместно в достаточном количестве. Можно без всякого преувеличения сказать, что за всю историю человечества не было в мире лекарства, которое спасло бы столько человеческих жизней, сколько спас пенициллин. Пенициллин положил начало новой эре в медицине — лечению болезней антибиотиками.                     

 Таким образом, случайное открытие пенициллина в чашке с бактериальной культурой дало прессе сенсационную историю, способную поразить воображение любого человека.

    Нобелевская премия по физиологии и медицине 1945 года была присуждена совместно Флемингу, Чейну и Флори «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях». Горан Лилиестранд из Каролинского института сказал в приветственной речи: «История пенициллина хорошо известна во всем мире. Она являет собой прекрасный пример совместного применения различных научных методов во имя великой общей цели и еще раз показывает нам непреходящую ценность фундаментальных исследований». В Нобелевской лекции Флеминг отметил, что «феноменальный успех пенициллина привел к интенсивному изучению антибактериальных свойств плесеней и других низших представителей растительного мира». Лишь немногие из них, сказал он, обладают такими свойствами.

 Сегодня лечение многих болезней без антибиотиков просто невозможно!

Так 80 лет назад был осуществлен первый промышленный выпуск пенициллина. С этого же времени и поныне продолжается его триумфальное шествие по земному шару. Благодаря пенициллину и другим антибиотикам было спасено бесчисленное количество жизней. А ученый, открывший новую эпоху в жизни человека, был чрезвычайно скромен. В 1945 г., получая Нобелевскую премию, Флеминг сказал: "Мне говорят, что я изобрел пенициллин. Нет, я только обратил внимание на него людей и дал ему название".

                Муниципальное общеобразовательное учреждение

Манычская средняя общеобразовательная школа №11

                                                                                                   Работу выполнила:

                                                                                                   ученица 11 класса                            

                                                                                                   Буряк Екатерина

                                                                                                   Учитель биологии:

                                                                                                   Сторчакова И. П.

                                          2009г.

                                   Содержание:

Используемая литература--------------------------------------3

Тайны живого--------------------------------------------------------4

Биография А.Флеминга------------------------------------------5

Открытие пенициллина------------------------------------------6

Значение открытия-------------------------------------------------7

Результат исследований----------------------------------------8

  Используемая литература:

•      Экология А. Т. Зверев

•      Окружающая природа и ее охрана И. Р. Голубев

•      Общая биология 10-11кл. Ю. В. Новиков

•      Биология Н.П. Наумов

•      Охрана окружающей среды Н.Н. Карташов

•      Природоведение В. А. Корчагина

Скачано с www.znanio.ru